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BRPI1000600A2 - dispositivo ótico para ocultar bordas de monitores isolados e de arranjos de monitores - Google Patents

dispositivo ótico para ocultar bordas de monitores isolados e de arranjos de monitores Download PDF

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BRPI1000600A2
BRPI1000600A2 BRPI1000600-1A BRPI1000600A BRPI1000600A2 BR PI1000600 A2 BRPI1000600 A2 BR PI1000600A2 BR PI1000600 A BRPI1000600 A BR PI1000600A BR PI1000600 A2 BRPI1000600 A2 BR PI1000600A2
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Abstract

DISPOSITIVO óTICO PARA OCULTAR BORDAS DE MONITORES ISOLADOS E DE ARRANJOS DE MONITORES; Patente de Invenção de dispositivo ótico que executa o redirecionamento de raios de luz laterais às bordas de monitores, simples ou conjugados, orientando-os na direção do observador que os vê emanarem das bordas em qualquer direção, induzindo a sensação de monitores livres de bordas. Possíveis melhorias adicionais através do incremento de brilho e de resolução ao longo das bordas dos monitores.

Description

"DISPOSITIVO ÓTICO PARA OCULTAR BORDAS DEMONITORES ISOLADOS E DE ARRANJOS DE MONITORES"
A presente invenção refere-se a um dispositivoótico que oculta bordas de monitores isolados assim como dearranjos quaisquer de monitores. Tal dispositivo é muito útil parao uso em espaços públicos, em salas de controle, em salas deconferências assim como também para o uso geral, com vistas amelhorar a sua utilização, a adequação visual, a ergonomia eeficiência em relação aos similares existentes, uma vez que odesconforto gerado pela visualização das bordas é sensivelmenteatenuado, se não virtualmente eliminado.
DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA
Existem várias soluções no mercado para aimplementação de monitores de grande porte que têm como base oarranjo vertical e horizontal de monitores menores para constituiruma área de visualização única estendida sobre todo o conjunto.
As tecnologias retro-projetadas (com retro-projetores com tecnologias DLP, LCD, LCOS, etc..) são as maisadequadas, pelo fato de poderem ser construídos com bordas muitofinas (menores que 1 mm) dando a impressão de perfeitacontinuidade da área total retro-projetada e por apresentarempixels (elementos de imagem) de tamanho reduzido próprios para avisualização a curta distância. Existem, ainda, monitores gigantesa base de Ieds fixos dispostos em matrizes, com uso predominanteem ambientes externos e com pixels (elementos de imagem)relativamente grandes, que exigem razoáveis afastamentos para aperfeita visualização. Por fim, há também soluções com arranjos detelas planas com tecnologias de LCD, OLED ou Plasma e commonitores de tubos de raios catódicos convencionais.
Em que pese à larga utilização deste tipo demonitores modulares alguns tipos de inconvenientes podem seratribuídos aos diversos tipos descritos acima. Dentre astecnologias retro-projetadas o maior inconveniente é o consumocontínuo de lâmpadas ou o emprego de sistemas de iluminaçãoespeciais, que aumentam significativamente o custo de suautilização. Elas também apresentam dificuldades razoáveis para aperfeita equalização da imagem total ao longo do seu uso, devido aflutuações e ao desgaste das lâmpadas e dos demais componentesóticos, mesmo em sistemas ditos auto-regulados, exigindo,portanto, constante manutenção. Além disto, os gabinetes dossistemas retro-projetados são profundos (ordem de grandeza de 45 a120 cm) devido às exigências óticas intrínsecas, o que restringe oseu uso em determinados ambientes. Os monitores gigantes a Iedsfixos apresentam custo muito elevado para configurações com pixelsde tamanho reduzido (ordem de grandeza 2 a 3 mm) , o queinviabiliza o seu uso para ambientes com observação relativamentepróxima (ordem de grandeza de 5 m) , apesar de sua excelenteperformance em termos de estabilidade operacional.
Os monitores gigantes a Ieds fixos também nãoapresentam soluções viáveis com pixels da ordem de 1 mm, própriospara a visualização em distâncias mais reduzidas (a partir de 2m). Os arranjos com telas planas apresentam problemas com a vidaútil relativamente reduzida para a tecnologia a base de Plasma eCRT convencionais. A usabilidade também é prejudicada devido àsbordas relativamente grandes (ordem de grandeza de 30 a 60 mm) dosmonitores constituintes (Plasma, LCD e OLED), que geramdesagradáveis descontinuidades visuais na imagem total. Existem,ainda, sistemas à base de Plasma que apresentam bordas finas, masque tem custo de aquisição elevado e vida útil reduzida.
Recentemente foram lançados novos monitores LCD com bordaultrafina da ordem de 7 a 8 mm. Isto melhorou sensivelmente ausabilidade da tecnologia de monitores LCD. Porém, a borda, mesmoque diminuta, continua a existir, o que leva muitos usuários apermanecerem com monitores retro-projetados, apesar de todos osinconvenientes acima descritos.
Tendo em vista estes problemas e no propósito desuperá-los foi desenvolvido um dispositivo ótico para ocultar asbordas de monitores através do redirecionamento de raios de luzlaterais e/ou ortogonais vizinhos às bordas sobre as mesmas emtodas as direções frontais aos monitores, gerando a sensação decontinuidade das telas aos olhos humanos. Este dispositivo éaplicável, em tese, a qualquer tipo de monitor com bordas. Oefeito visual é de uma leve ampliação das imagens próximas àsbordas sobre si.
Os desenhos anexos ilustram o contexto, asmodalidades de soluções possíveis e elucidações complementares queviabilizam a construção e aplicação do dispositivo ótico paraocultar bordas de monitores, objeto da presente patente.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DAS FIGURAS
Figura 1 - mostra uma configuração típica dearranjo de monitores com bordas.
Figura 2 - mostra o resultado aparente daaplicação do dispositivo objeto desta patente na configuração dafig. 1.Figura 3 - mostra detalhe do corte transversal daunião de dois monitores e a localização do dispositivo ótico.
Figura 4 - apresenta sobre o corte transversal dafig. 3 alguns exemplos de raios de luz propagados pelos monitores,em corte.
Figura 5 - apresenta a mesma configuração da fig.4, porém com a indicação da reorientação dos raios luminososlaterais dentro do dispositivo ótico.
Figura 6 - apresenta o dispositivo da fig. 5magnificado com indicação dos raios de luz entrantes e saintesessenciais.
Figura 7 - exibe a configuração da fig. 6 com umarranjo de lentes para realizar a função do dispositivo.
Figura 8 - exibe a configuração da fig. 6 com umarranjo de fibras óticas para realizar a função do dispositivo.
Figura 9 - exibe a configuração da fig. 6 com umarranjo de prismas para realizar a função do dispositivo.
Figura 10 - exibe a configuração da fig. 6 com umarranjo de lentes, fibras óticas e prismas para realizar a funçãodo dispositivo.
Figura 11 - mostra possíveis melhorias a seremexecutadas nos monitores e na fonte de sinal para produzir imagensmais uniformes em resolução, em cores e brilho.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A fig. 1 mostra uma configuração típica dearranjo de monitores (1) com bordas. Neste exemplo em particularapresenta-se uma matriz de quatro monitores organizados em duaslinhas e duas colunas. Estes monitores são alimentados por sinaisgráficos (2) provenientes de fontes próprias para este fim. Aborda simples (3) é a borda de apenas um monitor. A borda composta(4) resulta da justaposição de monitores horizontal ouverticalmente.
A fig. 2 mostra o resultado aparente da aplicaçãodo dispositivo objeto desta patente na configuração da fig. 1.Aqui as bordas compostas dos monitores (1) encontram-se encobertaspelo dispositivo ótico (5) , do qual emanam feixes de luzcapturados nas laterais em direção ao observador, conferindo-se asensação de dispositivos livres de bordas. O mesmo principio éaplicável para monitores isolados, o que igualmente estárepresentado nesta figura.
A fig. 3 mostra detalhe do corte transversal daunião de dois monitores e a localização do dispositivo ótico (5),que está posicionado sobre as bordas (7) dos monitores (6)adjacentes. Na mesma figura e em todas as figuras seguintes há umsegundo corte transversal que mostra o dispositivo ótico (5)posicionado sobre as bordas (7) assim como também levementeestendido sobre os monitores (6) vizinhos. Neste caso, ocorre acaptura de raios laterais circunvizinhos, ou seja, não ortogonaisorientados ao seu corpo, e de raios integrais nas áreasjustapostas do dispositivo (5) com os monitores (6). O formatoretangular da forma que representa o dispositivo ótico (5) émeramente ilustrativo. A sua forma varia em função dos elementosóticos utilizados no redirecionamento dos raios de luz.
A fig. 4 apresenta sobre os cortes transversaisda fig. 3 alguns exemplos de raios de luz (8 e 9) propagados pelosmonitores, em corte. Estes raios são propagados em todas asdireções no hemisfério da tela frontal.
A fig. 5 apresenta as mesmas configurações dafig. 4, porém com a indicação da reorientação (10) dos raiosluminosos laterais e/ou ortogonais (8) dentro do dispositivo ótico(5). Os raios reorientados (11) emanam pela lateral e pelo topo dodispositivo ótico (5) em direção ao observador.
A fig. 6 apresenta os dispositivos (5) da fig. 5magnificados com indicação da sub-parcela dos raios de luzentrantes (12) e saintes (13), esses raios (12) essenciais para oseu bom funcionamento.
A fig. 7 exibe as configurações da fig. 6 com osraios entrantes (12) e saintes (13) sendo que o dispositivo (5)realiza a função de redirecionamento da luz lateral (12) medianteum arranjo de lentes (14) para realizar a sua função.
A fig. 8 exibe as configurações da fig. 6 com osraios entrantes (12) e saintes (13) sendo que o dispositivo (5)realiza a função de redirecionamento da luz lateral (12) medianteum arranjo de fibras óticas (15) para realizar a sua função.
A fig. 9 exibe as configurações da fig. 6 com osraios entrantes (12) e saintes (13) sendo que o dispositivo (5)realiza a função de redirecionamento da luz lateral (12) medianteum arranjo de prismas (16) para realizar a sua função.
A fig. 10 exibe as configurações da fig. 6 com osraios entrantes (12) e saintes (13) sendo que o dispositivo (5)realiza a função de redirecionamento da luz lateral (2) medianteum arranjo combinado de lentes, fibras óticas e prismas (17) pararealizar a sua função. Vale lembrar que qualquer componente ótico(nano-ótica, coatings óticos, microlentes, microprismas, lentesplanas, espelhos, fibras óticas cortadas em tiras de materialpolimérico e seus similares) que realize a função de desviar a luzlateral e/ou ortogonal emanante sobre e ao lado das bordas demonitores é, por extensão, objeto desta patente de invenção.
A fig. 11 mostra algumas melhorias a seremexecutadas nos monitores (1) e no sinal gráfico (2) para melhorara performance do dispositivo ótico (5) a fim de se obter imagensmais uniformes em brilho, cor e em resolução. Para equilibrar obrilho total da imagem devido a perdas de brilho que ocorremdentro do dispositivo ótico (5) pode-se aumentar o brilho nasbordas da imagem (18) gerando-se um centro de imagem (19) maisescuro e bordas de imagem (20) mais claras. Isto pode ser obtidoatravés do processamento do sinal ou via alterações eletrônicas,de programação e/ou óticas nos componentes do monitor (1) . Emmonitores LCD pode-se, por exemplo, reforçar a retro-iluminação(back light) nas bordas. Em monitores OLED pode-se programar oselementos perto das bordas para operarem com brilho majorado. Alémdisto, pode-se, em conjunto ou isoladamente, processar o sinal deimagem (2) para que ele apresente resolução maior nas bordas (21)sendo que o centro da imagem (22) apresenta resolução normal e asbordas de imagem (23) apresentam resolução majorada, compensando-se assim parte do efeito de ampliação de imagem executada pelodispositivo ótico (5).
Obviamente será percebido que enquanto o acimafoi descrito por forma de exemplo ilustrativo desta invenção,todas outras modificações e variações feitas à esta invenção, naforma que seria aparente aos especialistas na técnica, sãoconsideradas dentro do amplo escopo e âmbito desta invençãoconforme as reivindicações a seguir.

Claims (3)

1. "DISPOSITIVO ÓTICO PARA OCULTAR BORDAS DEMONITORES ISOLADOS E DE ARRANJOS DE MONITORES" para prover asensação de monitores (1) livres de borda (3, 4 e 7) écaracterizado pela reorientação de raios de luz laterais às bordas(12) através de funções óticas do dispositivo (5) em tela para afrente e para as laterais (13) do mesmo; a reorientação érealizada por quaisquer componentes óticos como arranjos simplesou mistos de lentes (14), de fibras óticas (15), de prismas (16)ou combinações dos mesmos (17) assim como através de quaisqueroutros componentes óticos, isolados ou combinados, que possamprover esta reorientação para gerar a sensação de monitores (1)livres de bordas (3, 4 e 7) .
2. "DISPOSITIVO ÓTICO PARA OCULTAR BORDAS DEMONITORES ISOLADOS E DE ARRANJOS DE MONITORES" para prover asensação de monitores (1) livres de borda (3, 4 e 7) écaracterizado pela reorientação de raios de luz laterais às bordase parcialmente inferiores ao dispositivo (12) através de funçõesóticas do dispositivo (5) em tela para a frente e para as laterais(13) do mesmo; a reorientação é realizada por quaisquercomponentes óticos como arranjos simples ou mistos de lentes (14),de fibras óticas (15), de prismas (16) ou combinações dos mesmos(17) assim como através de quaisquer outros componentes óticos,isolados ou combinados, que possam prover esta reorientação paragerar a sensação de monitores (1) livres de bordas (3, 4 e 7).
3. "DISPOSITIVO ÓTICO PARA OCULTAR BORDAS DEMONITORES ISOLADOS E DE ARRANJOS DE MONITORES" de acordo com asreivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de que possuiaumento de brilho ao longo das bordas (18 e 20) e/ou comincremento de resolução ao longo das bordas (21 e 23) para obter-se maior uniformidade global da imagem em brilho e em cor.
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